https://frosthead.com

Хиљаде врста микроба живи у овом закопаном антарктичком језеру

Дубоко испод леда на Антарктику, древно језеро је препуно животних облика који једу стене. Узорци хладне брезе из језера Вхилланс које лежи на 2600 стопа испод западног антарктичког леденог листа показују да покопано водено тело држи готово 4000 врста или група врста микроба.

Сличан садржај

  • Хиљаде врста које су пронађене у језеру одсеченом од света милионима година
  • Восток: У потрази за животом испод антарктичког глечера

Површина језера вероватно је последњи пут изложена у касној плеистоценској епохи, пре највише 1 милион година. Од тада у њеним водама није било скоро никакве сунчеве светлости и просечне температуре око -63 степена Фаренхита. Откриће потврђује раније наговештаје да живот проналази начин за опстанак у тако екстремним окружењима и повећава могућност да би неки облик живота могао да буде жив управо у леденим месецима широм Сунчевог система, као што је Јупитеров месец Европа.

Језеро Вхилланс једно је од стотина подглацијалних језера које постоје под Антарктиком. Сателити су први пут открили та скривена воде пре више деценија. „Отворено је питање да ли је околина у дну ледене плоче заиста погодна за живот микроба“, објашњава Брент Цхристнер, микробиолог са Универзитета Лоуисиана Стате у Батон Роугеу.

Цхристнер је део тима Вилланс Ице Стреам Субглациал Ресеарцх Ресеарцх Дриллинг (ВИССАРД), који обухвата разне институције широм света и укључује војску научника и студената. Од 2009. године посада ВИССАРД-а покушава да схвати какав је живот на јужном континенту. Научници су почели да сумњају да би микроби могли да живе на подморју глечера још 1999. године. Узорци језгра из највећег антарктичког језера, језера Восток, открили су генетске трагове микроба залеђених на ивици ледене плохе. Али постоји шанса да су се ови животињи поздравили од загађене течности за бушење и да ли представљају део живог, дисаног екосистема и даље остаје за расправу. (Нема везе са изузетним тврдњама да језеро може садржавати рибу.)

Неколико ствари учинило је језеро Вхилланс добрим кандидатом за проналазак подглацијалног живота. Лежи само око пола миље испод површине, у поређењу са дубином од две миље језера Восток. Језеро се такође улива у Россово море, тако да би евентуални загађивачи евентуално били испрани, а језеро ће након бушења бити релативно нетакнуто. Да се ​​и не спомиње језеро је удаљено само 600 миља од најближе истраживачке станице, што значи да би тим могао возити до места, уместо да лети.

Године 2013., тим ВИССАРД-а кренуо је на крајњи пут Антарктика. На месту су користили посебан систем за бушење топле воде да би ископали лед. Како се бушилица спуштала, топила се, филтрирала, кувала, пастеризирала и лед-лед третирала лед, а затим га користила као стерилна течност за бушење. „Било би то попут фармацеутске воде“, каже Цхристнер.

Камп екипе Антарктик ВИССАРД тима. (Реед Сцхерер / Универзитет Северни Илиноис) Инструмент за бушотине који се користи за узимање узорака воде и седимената из подглацијалног језера Вхилланс. (Брент Цхристнер) Члан тима ВИССАРД гледа бушотину на месту бушења на језеру. (Реед Сцхерер) Узорак седимента са дна језера Вхилланс. (Реед Сцхерер / Универзитет Северни Илиноис) Колоније бактерија узгајане из узорака воде из језера Вхилланс. (Брент Цхристнер) Слика електронског микроскопа приказује микробну ћелију са приложеном честицом седимента из језера Вхилланс. (Триста Вицк-Мајорс) Бушилице тима ВИССАРД-а изнад подглацијалног језера Вхилланс на Антарктици. (Брент Цхристнер) Љубазношћу НАСА-ове свемирске летелице Галилео, поглед на ледену површину Јупитеровог месеца, Европе, која можда крије мрачни, фригидни океан испод. Шта год да екосустав живи у европским морима, може личити на екстремно окружење језера Вхилланс. (НАСА / ЈПЛ-Цалтецх / СЕТИ институт)

Након што су стигли до језера, узели су и воду и седимент са дна језера. У теренској лабораторији могли су да утврде генетски и хемијски профил окружења језера и његових становника. Да би утврдили колико врста може да живи у језеру Вхилланс, истраживачи су искористили ген који кодира протеин рибосома, једну од најстаријих и најчуванијих биолошких структура на Земљи. На основу степена варијације ове секвенце гена рибосома, они процењују да вода садржи 3.931 врсту или групу врста, извештава тим данас у часопису Натуре . Неке су вероватно нове науке, али само ће даљња генетска анализа рећи сигурно.

Тим је хранио организме изоловане из језера воде различитим храњивим тварима у лабораторији да виде које врсте буба су активне у овом екосистему. У језеру на површини нашли бисте пуно микроба који користе енергију сунчеве светлости да би угљен диоксид претворили у сложенија органска једињења, попут шећера, и користили их за енергију. То је основна фотосинтеза. У мрачним дубинама језера Вхилланс, тим је пронашао микробе који уместо тога користе хемијске хранљиве материје у води да би фиксирали свој угљен. Већина антарктичких микроба добија своју енергију претварањем амонијака у друге облике азота, док други добијају енергију из једињења гвожђа и сулфида. Сва ова храњива састојка пронађена су у узорцима језера.

Ту долази једовање камења. Гвожђе и сулфиди могли би ући у воду из стена које се приземљују кад се леденички лед стегне у подножје континента. „У одређеном смислу микроби„ једу камен “- иако се у пракси причвршћују на минералне честице и помажу им да се растварају“, пише Мартин Трантер, глациолог са Универзитета у Бристолу, у пратњи Натуре едиторијала. Амонијум вероватно производи бактерија која једе мртве микробе у језеру.

Још увек постоји мноштво неодговорених питања о становницима језера Вхилланс и како они доприносе екосистему Јужног океана. Даљња истрага би могла открити улогу коју та подглацијална бића играју у већим хемијским и биолошким циклусима на Земљи. У међувремену, други истраживачи су узбуђени због последица надземних океана.

„Чињеница да концентрација и разноликост живота откривена у овом подглацијалном језеру постоје, значи да постоји врло добар знак постојања живота на Европи, чак и ако су детаљи различити“, каже Цинтхиа Пхиллипс, планетарни геолог из Института СЕТИ у Калифорнији. Језеро Вхилланс није идентичан близанац леденим океанима за које се сматра да постоје под леденом коре Јупитеровог месеца. Површина Европе је вероватно дебела више од шест миља, а њени океани се протежу 31 миљу даље од тога. Такође још не знамо да ли океани Европе долазе са практичним, храњивим храњивим слојем морским седиментом. Али, екосустав језера Вхилланс и даље је најближа ствар коју смо видели ванземаљским микробовима који можда пливају у океанима далеко, далеко.

Хиљаде врста микроба живи у овом закопаном антарктичком језеру